Die Péclet-Zahl (nach Jean Claude Eugène Péclet) ist eine Kennzahl mit der Einheit Eins, welche bei Transportprozessen das Verhältnis von advektiven zu diffusiven Flüssen auf einer charakteristischen Länge wiedergibt. Sie wird sowohl bei Fragen des Wärme- wie des Stoffübergangs verwendet.
Wärmetransport Bearbeiten
In der Thermodynamik entspricht die Péclet-Zahl dem Produkt von Reynolds-Zahl und Prandtl-Zahl und ist definiert als:
mit
- – charakteristische Länge (SI-Einheiten: m)
- – Geschwindigkeit (SI-Einheiten: m/s)
- – Temperaturleitfähigkeit (SI-Einheiten: m2/s)
- – Dichte (SI-Einheiten: kg/m3)
- – spezifische Wärmekapazität (SI-Einheiten: J/(kg K))
- – Wärmeleitfähigkeit (SI-Einheiten: W/(m K)).
Siehe auch: Wärmeübertragung, Wärmeübergangszahl
Stofftransport Bearbeiten
Aufgrund der Analogie zwischen Wärme- und Stoffübergängen wird zur Beschreibung von Stofftransportvorgängen eine Péclet-Zahl definiert, die sich als Produkt von Reynolds-Zahl und Schmidt-Zahl ergibt:
mit
- dem Diffusionskoeffizienten (SI-Einheiten: m2/s).
Nur um den Unterschied zum Wärmeübergang kenntlich zu machen ist diese Péclet-Zahl hier gestrichen gekennzeichnet.
Numerik Bearbeiten
Die Péclet-Zahl wird z. B. angewendet bei der numerischen Berechnung von Transportprozessen. Aufgrund des gleichzeitigen Vorkommens von advektiven und diffusiven Flüssen sind die beschreibenden Differentialgleichungen von einem gemischt hyperbolisch-parabolischem Typ. Die Berechnung der Péclet-Zahl erlaubt dann eine Abschätzung, welcher Typ überwiegt, und daher die Wahl eines geeigneten numerischen Verfahrens.